[发明专利]半导体器件的标准单元

说明书

本发明涉及半导体器件的标准单元。半导体器件的标准单元具有第一和第二相对边界以及第三和第四相对边界，并且包括形成于半导体衬底内的第一有源区域和第二有源区域。所述第一有源区域和第二有源区域是分别与所述第一边界和第二边界的第一预定距离(a)。栅电极形成于所述第一有源区域和第二有源区域之上。第一虚拟扩散层和第二虚拟扩散层沿着所述第三边界形成，并且分别是与所述第一边界和第二边界的第一预定距离(a)和与所述第一有源区域和第二有源区域的第二预定距离(b)。第三虚拟扩散层和第四虚拟扩散层沿着所述第四边界形成，并且分别是与所述第一边界和第二边界的第一预定距离(a)和与所述第一有源区域和第二有源区域的第三预定距离(b')。

技术领域

本发明涉及半导体器件，更具体地说，涉及在半导体器件内使用的标准单元。

背景技术

系统级设计人员经常使用市售的设计工具，包括电子设计自动化(EDA)和计算机辅助设计(CAD)工具来将不同的逻辑功能集成到集成电路(IC)中。IC的例子包括微处理器、微控制器单元(MCU)、片上系统(SoC)以及专用集成电路(ASIC)。使用标准单元方法，逻辑功能在IC中得到实现。标准单元包括多个晶体管，即，被用于实现逻辑功能的互补金属氧化物半导体(CMOS)器件。逻辑功能可包括布尔函数(例如，“与”、“或”和“非”)、存储函数(例如，触发器、锁存器和缓冲器)以及数字组合函数(例如，复用器和解复用器)。

每一个标准单元具有预定几何形状(宽度和高度)。EDA和CAD设计工具包括库(称为标准单元库)，它存储了这些逻辑功能的标准单元定义。在半导体器件的设计期间，设计工具基于逻辑设计和工艺参数(即，标准单元的尺寸和宽度)从单元库选择了一个或多个标准单元，并把单元放置在行和列中。一旦完成放置，半导体器件设计被模拟、验证并随后将其转移到芯片(即，形成于硅内)。

图1A-图1C是第一到第三常规标准单元102a-102c(统称为标准单元102)的示意性布局图。第一标准单元102a可以是逻辑“与”功能，第二标准单元102b是逻辑“或”功能，而第三标准单元102c是逻辑“非”功能。

第一标准单元102a包括形成于衬底(未示出)之上的第一有源区域和第二有源区域104a、104b(统称为有源区域104)。栅(聚)电极条106a被部署在第一有源区域和第二有源区域104a、104b之上。栅电极条106a形成了带有第一有源区域104a的第一MOS器件以及带有第二有源区域104b的第二MOS器件。如那些本领域所属技术人员了解的，在标准单元102内，每一个栅电极106形成了带有一个有源区域104的P-类型MOS(PMOS)器件和带有相对有源区域104的N-类型MOS(NMOS)器件。

类似地，第二标准单元102b包括形成于衬底之上的第三有源区域和第四有源区域104c和104d，并且栅电极条106b和106c被部署在第三有源区域和第四有源区域104c和104d之上以形成第三MOS器件和第四MOS器件。第三标准单元102c还具有形成于衬底之上的第五和第六有源区域104e和104f，并且栅电极条106d、106e和106f被部署在第五和第六有源区域104e和104f之上以形成第五MOS器件和第六MOS器件。